Стробоскопический преобразователь

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республих

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.111.1966 (№ 1066147/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29.Х11.1967. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 25.III.1968

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР.8) Лвторы изобретения

Заявитель

Э. Х. Херманис, В. А. Залитис, В. Г. Карклиньш и Ю. Я. Коктс

Институт электроники и вычислительной техники

AH Латвийской ССР

СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Известны стробоскопические преобразователи, содержащие релаксационныи генератор на туннельном диоде с индуктивным накопителем и ключевую схему разряда конденсатора, управляемую входными сигналами.

Для расширения полосы пропускания и увеличения линейности преобразователя индуктивность накопителя в предлагаемом стробоскопическом преобразователе подключена к средней точке делителя напряжения, включенного в эмиттер триода, база которого соединена с коллектором триода ключевой схемы.

Принципиальная схема описываемого стробоскопического преобразователя на туннельном диоде приведена на чертеже.

Вход исследуемого сигнала обозначен на схеме цифрой 1, вход стробимпульсов, автоматически сдвигаемых на время At за период считывания, — цифрой 2. Ток исследуемого сигнала и стробимпульса суммируется на туннельном диоде 8. Последний включен по схеме одностабильного релаксатора с индуктивным накопителем энергии 4. Релаксзтор через сопротивление 5 подсоединен к ключу разряда конденсатора б, выполненному на транзисторе 7 по схеме с общим эмиттером (сопротивление 8 является дозирующим и может быть включено также в коллекторную цепь транзистора 7). Транзистор 9 включен по схеме эмиттерного повторителя. Выходное напряжение эмиттерйого повторителя является инвертированным и трансформированным во времени входным сигналом.

Принцип работы автокомпенсационного

5 стробоскопического преобразователя на туннельном диоде заключается в следующем.

Входной исследуемый сигнал, который может иметь любую полярность, через большое сопротивление 10 поступает на туннельный

10 диод 8, изменяя место нахождения рабочей точки на первой восходящей ветви туннельного диода. Во время действия стробимпульса входной сигнал стробимпульса и часть тока компенсации, ответвляющаяся в цепь туннель15 ного диода, суммируются по току. Если сумма этих токов превышает ток максимума вольтамперной характеристики туннельного диода, происходит переключение диода 3 в состояние большого напряжения. Релаксатор выдает им20 пульс определенной длительности, зависящей от напряжения смещения, подаваемого на диод 3 (напряжения в точке 11 схемы), делителя 12 — 18 и индуктивности 4. Этот импульс релаксатора открывает транзистор 7 и кон25 денсатор б разряжается через открытый транзистор 7. Время разряда определяется длительностью импульса релаксатора и величиной дозирующего сопротивления 8.

Уменьшение отрицательного напряжения на

30 конденсаторе б передается на вход эмиттер207997 ного повторителя, на транзистор 9 и далее на выход схемы. При уменьшении напряжения в точке 11 схемы уменьшается эмиттерный ток транзистора 9; следовательно, уменьшается часть компенсационного тока, ответвляющаяся- в цепь туннельного диода. Если при следующем стробимпульсе диод 8 опять переключится, цепь обратной связи автокомпенсационной системы работает также до тех пор, пока туннельный диод не переключится. При отсутствии импульса релаксатора транзистор 9 заперт и конденсатор 6 заряжается через сопротивление 14 до напряжения, достаточного для срабатывания туннельного диода в присутствии стробимпульса.

При такой компенсации рабочая точка на характеристике туннельного диода всегда удерживается вблизи одной и той же точки, определяемой амплитудой тока стробимпульса; на сколько возрастает ток, определяемый величиной сигнала в данной точке считывания, на столько же уменьшается часть тока компенсации, ответвляющаяся в цепь туннельного диода. Величина напряжения в точке 11 при сдвиге стробимпульса на время М за каждый такт считывания является трансформированной во времени инвертированным входным сигналом.

Экспериментальное исследование автокомпенсационного стробоскопического:преобразователя на туннельном диоде не позволило определить верхний предел ширины полосы схемы, показало практическую осуществимость преобразователя с полосой не ниже 1 Гги.

Тщательный теоретический анализ и дальнейшие эксперименты должны определить пределы широкополосности схемы.

Амплитудная характеристика автокомпенсационного стробоскопического преобразователя на туннельном диоде более линейна, чем это достижимо на преобразователях с обычными полупроводниковыми диодами, так как туннельный диод является лучшим дискриминатором (с более четко выраженным порогом дискриминации), чем обычные полупроводниковые диоды, 5 По таким показателям стробоскопического преобразователя, как реакция преобразователя на исследуемый объект, входное сопротивление и чувствительность, автокомпенсационный стробоскопический преобразователь на

10 туннельном диоде не отстает от известных схем на полупроводниковых диодах. Что касается входного сопротивления схемы, то оно может оказаться меньшим (по сравнению с известными схемами) по постоянному току

15 однако на высоких частотах легче получить сопротивление без шунтирующей паразитной емкости, чем в схемах преобразователей. на полупроводниковых диодах.

Кроме отмеченных достоинств преобразова20 теля, надо заметить, что схема не требуе дефицитных приборов. Полоса в 1 Гги, которая трудно достижима одним из наиболее быстродействующих полупроводниковых диодов, выпускаемых нашей промышленностью

25 (2Д 503Б), описываемым преобразователем перекрывается при помощи серийно выпу скаемых туннельных диодов со средними характеристиками.

Предмет изобретения

Стробоскопический преобразователь, содержащий релаксационный генератор на туннельном диоде с индуктивным накопителем и ключевую схему разряда конденсатора, упЗ5 равляемую входными сигналами, отличаюи(ийся тем, что, с целью расширения полосы пропускания и увеличения линейности преобразователя, индуктивность накопителя подключена к средней точке делителя напряже40 ния, включенного в эмиттер триода, база которого соединена с коллектором триода ключевой схемы.